DE102009041571B4 - Method and device for determining the quantity during the transfer of a liquid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mengenbestimmung bei der Überführung einer Flüssigkeit, insbesondere von Milch, und hier insbesondere im Zuge der Überführung dieser Milch aus einem Bereitstellungsbehälter eines Lieferanten in einen Sammeltank eines Transportfahrzeuges, beispielsweise einer Molkerei, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff den Anspruchs 24. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem gattungsgemäßen Verfahren und einer gattungsgemäßen Vorrichtung sicherzustellen, dass bei hoher Überführungsleistung durch die Messleitung die Entgasungsanordnung ihre die Überführungsleistung limitierende Funktion verliert und dabei eine zuverlässige und genaue Mengenbestimmung der überführten Flüssigkeit gegeben ist. Dies wird nach dem Verfahren dadurch erreicht,
• dass die Entgasungsanordnung (2) über die gesamte Zeitdauer der Überführung durchgängig beaufschlagt wird,
• dass die Notwendigkeit, die zu überführende Flüssigkeit zu entgasen, oberstromig der Entgasungsanordnung (2) fortwährend mittels einer Gasblasen-Erfassungseinrichtung (3) festgestellt wird,
• dass die zu überführende Flüssigkeit vor Erreichen der Entgasungsanordnung (2) und wahlweise dann, wenn kein Bedarf zu ihrem Entgasen besteht, aufgeteilt und verzweigt wird,
• und dass der nicht der Entgasungsanordnung (2) zugeführte Teil der zu überführenden Flüssigkeit an der Entgasungsanordnung (2) vorbeigeführt und unterstromig der Entgasungsanordnung (2) mit der aus dieser austretenden Flüssigkeit zusammengeführt und die zusammengeführte Flüssigkeit der Durchfluss-Messeinrichtung (4) zugeführt wird.The invention relates to a method for determining the quantity during the transfer of a liquid, in particular milk, and in particular in the course of transferring this milk from a supply container of a supplier in a collection tank of a transport vehicle, such as a dairy, according to the preamble of claim 1 and an apparatus to carry out the method according to the preamble of claim 24. It is an object of the present invention to ensure in a generic method and a generic device that at high transfer performance through the measuring line, the degassing loses their transfer performance limiting function and doing a reliable and accurate quantification the transferred liquid is given. This is achieved by the method thereby
• that the degassing arrangement (2) is continuously applied over the entire duration of the transfer,
That the need to degas the liquid to be transferred, upstream of the degassing (2) is continuously determined by means of a gas bubble detecting device (3),
That the liquid to be transferred is divided and branched before reaching the degassing arrangement (2) and optionally when there is no need for its degassing,
And that the part of the liquid to be transferred which is not supplied to the degassing arrangement (2) is guided past the degassing arrangement (2) and brought together downstream of the degassing arrangement (2) with the liquid emerging from it and the combined liquid is fed to the flow measuring device (4) ,
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mengenbestimmung bei der Überführung einer Flüssigkeit, insbesondere von Milch, und hier insbesondere im Zuge der Überführung dieser Milch aus einem Bereitstellungsbehälter eines Lieferanten in einen Sammeltank eines Transportfahrzeuges, beispielsweise einer Molkerei, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem derartigen Verfahren ist vorgesehen, dass die Flüssigkeit an einer Zulauföffnung in eine Messleitung eingeleitet wird und an einer Auslauföffnung aus der Messleitung ausgeleitet wird, und eine durch die Messleitung strömende Flüssigkeitsmenge mittels einer der Messleitung zugeordneten Durchfluss-Messeinrichtung bestimmt wird, wobei zum Entgasen der in der Messleitung strömenden Flüssigkeit vor Erreichen der Durchfluss-Messeinrichtung eine Entgasungsanordnung vorgesehen ist.The invention relates to a method for determining the amount during the transfer of a liquid, in particular milk, and in particular in the course of the transfer of this milk from a supply container of a supplier in a collection tank of a transport vehicle, such as a dairy, according to the preamble of
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Mengenbestimmung bei der Überführung einer Flüssigkeit, insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24, mit einer Messleitung, die an ihrem einen Ende eine Zulauföffnung und an ihrem anderen Ende eine Auslauföffnung für die Flüssigkeit aufweist, einer der Messleitung zugeordneten Durchfluss-Messeinrichtung zum Messen einer durch die Messleitung strömenden Flüssigkeitsmenge und einer oberstromig der Durchfluss-Messeinrichtung angeordneten Entgasungsanordnung zum Entgasen der in der Messleitung strömenden Flüssigkeit.The invention further relates to a device for determining the amount during the transfer of a liquid, in particular for carrying out the method according to the invention, according to the preamble of claim 24, with a measuring line having at its one end an inlet opening and at its other end an outlet opening for the liquid , a flow measuring device associated with the measuring line for measuring a liquid quantity flowing through the measuring line and a degassing arrangement arranged upstream of the flow measuring device for degassing the liquid flowing in the measuring line.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung sind beispielsweise in der
Für den Fall, dass der Entgasungsanordnung über eine Fördereinrichtung Flüssigkeit zugeführt wird, – man spricht in diesem Fall von einem sog. Pumpensystem – fördert der Kopfraum durch Überdruckbildung gegenüber dem Zielort für die Flüssigkeit letztere aus der Entgasungsanordnung heraus. Ist im anderen Falle eine Fördereinrichtung der Entgasungsanordnung unterstromig nachgeschaltet, – man spricht in diesem Falle von einem sog. Vakuumsystem – dann fällt dem Kopfraum die Aufgabe zu, durch Unterdruckbildung gegenüber dem Herkunftsort der Flüssigkeit letztere in die Entgasungsanordnung hineinzufördern. Ein Pumpensystem ist z. B. in der
Bei beiden Annahmesystemen, dem Pumpen- oder dem Vakuumsystem, dient die in der Messleitung angeordnete Entgasungsanordnung dazu, Verfälschungen des Messergebnisses der Durchfluss-Messeinrichtung entgegenzuwirken, die durch Gaseinschlüsse entstehen können, welche unter bestimmten Betriebs- und Überführungsbedingungen des Annahmesystems in der zu überführenden Flüssigkeit enthalten sind. Es besteht in beiden Fällen eine Wechselbeziehung zwischen dem Volumen des Kopfraumes und dem sich darin ausbildenden Druck, und es ist die Änderung des Füllstandes in der Entgasungsanordnung, die Aufschluss darüber gibt, wie sich der in die Entgasungsanordnung eintretende und aus diesem austretende Volumenstrom zueinander verhalten. Daher wird bei allen bekannten Verfahren die Förderleistung der Entgasungsanordnung über deren Füllstand geregelt.In both acceptance systems, the pump or vacuum system, the degassing arrangement located in the measurement line serves to counteract distortions in the measurement result of the flow meter which may be due to gas inclusions contained in the liquid to be transferred under certain operating and transfer conditions of the acceptor system are. In both cases, there is a correlation between the volume of the head space and the pressure forming therein, and it is the change in the level in the degassing assembly that provides information about how the volume flow entering and leaving the degassing system is related. Therefore, in all known methods, the delivery rate of the degassing over the level regulated.
Beim Pumpensystem wird der Überdruck im Kopfraum der Entgasungsanordnung über ein an den Kopfraum angeschlossenes Ent- und ggf. Belüftungsventil in Verbindung mit der oberstromig der Entgasungsanordnung angeordneten Fördereinrichtung gesteuert, während beim Vakuumsystem der Unterdruck im Kopfraum über eine an diesen wahlweise anschließbare Unterdruckquelle (z. B. Flüssigkeitsringpumpe, Ejektoren) erzeugt wird. Bei beiden Annahmesystemen mündet die Messleitung in Form einer Zulaufleitung in den Kopfraum der Entgasungsanordnung ein und sie tritt in Form einer Ablaufleitung aus dem Bodenbereich derselben aus.In the case of the pump system, the overpressure in the headspace of the degassing arrangement is controlled via a discharge valve and possibly aeration valve arranged in connection with the conveying device arranged upstream of the degassing arrangement, while in the vacuum system the negative pressure in the headspace is controlled via a vacuum source (eg Liquid ring pump, ejectors) is generated. In both acceptance systems, the measuring line opens in the form of an inlet line into the headspace of the degassing and it emerges in the form of a drain line from the bottom area of the same.
Da bereits seit Jahrzehnten beim gattungsgemäßen Verfahren und der gattungsgemäßen Vorrichtung die gesamte zu überführende Flüssigkeit ausschließlich über die Entgasungsanordnung geführt wird, stellt letztere bislang immer ein die Überführungsleistung entscheidend limitierendes Bauteil des jeweiligen Annahmesystems dar. Die aus dem Stand der Technik bekannten Entgasungsanordnungen, die eine Eignung im Rahmen des gattungsgemäßen Verfahrens und der gattungsgemäßen Vorrichtung besitzen (z. B.
Um die Entgasungsanordnung in ihrer die Überführungsleistung limitierenden Funktion wenigstens zeitweise außer Kraft zu setzen, wurde im Rahmen des gattungsgemäßen Verfahrens und der gattungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen (
Es sind weiterhin ein Messverfahren und eine Vorrichtung zur Mengenerfassung bei der Milchannahme mit mobilen oder stationären Annahmesystemen bekannt (
Aus der
Aus der
Das bekannte Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung lösen das in Rede stehende Problem, nämlich die Limitierung der Überführungsleistung durch die Entgasungsanordnung zu beseitigen, befriedigend nur unter sehr speziellen Überführungsverhältnissen und ansonsten nur scheinbar. Allenfalls in langen zeitlichen Phasen, in denen keine Gasbeladung vorliegt, verliert die Entgasungsanordnung ihre limitierende Eigenschaft hinsichtlich der Überführungsleistung für das Überführungssystem insgesamt. Dieser unstreitige Gewinn wird jedoch in diesem Falle bereits teilweise durch die stets notwendige diskontinuierliche Betriebsweise zum Beginn und zum Ende der Überführung und ggf. bei einem zwischenzeitlichen Störfall zunichte gemacht. Zumindest zum Beginn und zum Ende der Überführung wird die Strömung in der zur Durchfluss-Messeinrichtung führenden Messleitung vollständig unterbrochen, die zu entgasende Flüssigkeit wird anschließend von der Messleitung in eine quasi „Sackgasse” mit Speicher- und Entgasungsfunktion abgezweigt, die Flüssigkeit verweilt dort über die Dauer ihrer Entgasung und sie wird anschließend auf dem umgekehrten Strömungsweg in die Messleitung zurückgeführt.The known method and the device for its implementation solve the problem in question, namely to eliminate the limitation of the transfer performance through the degassing, satisfactory only under very special transfer ratios and otherwise only seemingly. At most in long periods of time in which there is no gas loading, the degassing loses its limiting property in terms of the transfer performance for the transfer system as a whole. However, in this case, this indisputable profit is already partly nullified by the always necessary discontinuous mode of operation at the beginning and at the end of the transfer, and possibly in the case of a temporary accident. At least at the beginning and at the end of the transfer, the flow in the measuring line leading to the flow measuring device is completely interrupted, the liquid to be degassed is then diverted from the measuring line into a quasi "dead end" with storage and degassing function, the liquid remains there over the Duration of degassing and it is then returned on the reverse flow path in the measuring line.
Je kürzer die kontinuierlichen Phasen sind, in denen keine nennenswerte Gasbeladung vorliegt, umso mehr schlagen, zeitlich gesehen, die die jeweilige kontinuierliche Phase beiderseits flankierenden, zwingend zu durchlaufenden diskontinuierlichen Phasen der Überführung zu Buche. So sind im breiten Spektrum der möglichen Überführungsverhältnisse durchaus Betriebsverhältnisse gegeben, bei denen durch das vorgeschlagene Verfahren, insgesamt gesehen, keine Steigerung der Überführungsleistung und damit keine Verkürzung der Überführungszeit für eine bestimmte zu überführende Flüssigkeitsmenge gegenüber bekannten, gattungsgemäßen Verfahren gegeben ist. Durch die diskontinuierliche Betriebsweise der Entgasungsanordnung, die sich möglicherweise noch durch dadurch bedingte strömungstechnisch ungünstige Ein- und Ausströmvorgänge in ihrer Wirkungsweise verschlechtert, wird vielmehr die maximal mögliche Überführungsleistung der bekannten Entgasungsanordnungen noch nicht einmal voll ausgeschöpft.The shorter the continuous phases, in which there is no appreciable gas loading, the more beat, in terms of time, the respective continuous phase on both sides flanking, mandatory to be traversed discontinuous phases of the transfer to Buche. Thus, in the broad spectrum of possible transfer ratios operating conditions certainly exist, in which the proposed method, taken as a whole, no increase in the transfer performance and thus no reduction of the transfer time for a certain amount of liquid to be transferred compared to known, generic method is given. Due to the discontinuous operation of the degassing, which may still deteriorated by consequent flow technically unfavorable inflow and outflow in their mode of action, rather, the maximum possible transfer performance of the known Entgasungsanordnungen not even fully exploited.
Aus der gegenüber dem Anmeldungsgegenstand nachveröffentlichten Druckschrift
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem gattungsgemäßen Verfahren und einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Mengenbestimmung bei der Überführung einer Flüssigkeit, insbesondere von Milch, sicherzustellen, dass bei hoher Überführungsleistung durch die Messleitung die Entgasungsanordnung ihre die Überführungsleistung limitierende Funktion verliert und dabei eine zuverlässige und genaue Mengenbestimmung der überführten Flüssigkeit gegeben ist.It is an object of the present invention, in a generic method and a generic device for determining quantity in the transfer of a liquid, in particular milk, ensure that at high transfer capacity through the measuring line, the degassing loses their transfer performance limiting function, while a reliable and accurate Quantity determination of the transferred liquid is given.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 24 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of
Der erste erfinderische Grundgedanke besteht darin, dass die Entgasungsanordnung über die gesamte Zeitdauer der Überführung stets und unter allen Überführungsbedingungen beaufschlagt wird. Die maximal mögliche Entgasungsleistung der Entgasungsanordnung, aber auch jede Entgasungsleistung darunter, steht damit, wenn diese steuerungstechnisch erwünscht und aufgrund der Überführungsbedingungen abrufbar ist, kontinuierlich zur Verfügung.The first inventive idea is that the degassing is applied over the entire duration of the transfer always and under all transfer conditions. The maximum possible degassing performance of the degassing arrangement, but also any degassing power underneath, is thus continuously available if it is desired in terms of control technology and can be retrieved on the basis of the transfer conditions.
Der zweite erfinderische Grundgedanke sieht vor, dass die Notwendigkeit, die zu überführende Flüssigkeit beispielsweise längs einer vorgegebenen, zulässigen Eichfehlergrenze zu entgasen, oberstromig der Entgasungsanordnung fortwährend mittels einer Gasblasen-Erfassungseinrichtung festgestellt wird. Immer dann, wenn kein Bedarf oder keine Notwendigkeit zur Entgasung der zu überführenden Flüssigkeit besteht, kann die zu überführende Flüssigkeit vor Erreichen der Entgasungsanordnung in wenigstens zwei Fluidströme aufgeteilt und verzweigt werden. Der nicht der Entgasungsanordnung zugeführte wenigstens eine Teilstrom der zu überführenden Flüssigkeit wird alsdann an der Entgasungsanordnung vorbeigeführt und unterstromig der Entgasungsanordnung mit dem aus dieser austretenden Teilstrom zusammengeführt und die zu einem Gesamtstrom zusammengeführte Flüssigkeit wird der Durchfluss-Messeinrichtung zugeführt.The second inventive concept provides that the need to degas the liquid to be transferred, for example along a predetermined permissible calibration error limit, is ascertained upstream of the degassing arrangement continuously by means of a gas bubble detection device. Whenever there is no need or no need for degasification of the liquid to be transferred, the liquid to be transferred can be divided and branched into at least two fluid streams before reaching the degassing arrangement. The at least one partial stream of the liquid to be transferred, which is not supplied to the degassing arrangement, is then guided past the degassing arrangement and combined downstream of the degassing arrangement with the partial stream emerging from the degassing unit and the liquid combined to form a total stream is fed to the flowmeter.
Dies ist keine unabdingbare Vorgehensweise, denn es kann eine Überführungssituation vorliegen, bei der die Entgasungsanordnung aufgrund der ihr innewohnenden maximalen Überführungsleistung die erforderliche Überführungsleistung allein aufbringt. In allen anderen Fällen kann bei fortwährender Inanspruchnahme der Überführungsleistung der Entgasungsanordnung zeitgleich und parallel die Überführungsleistung der an der Entgasungsanordnung vorbeigeführten Fluidströmung genutzt werden, die problemlos mehrfach größer als die Überführungsleistung der Entgasungsanordnung ausgelegt werden kann.This is not an indispensable procedure, because there may be a transfer situation in which the degassing arrangement, due to its inherent maximum transfer performance, provides the required transfer performance alone. In all other cases can be used at the same time and in parallel the transfer performance of the past the degassing fluid flow with continuous use of the transfer performance of the degassing, which can easily be designed multiple times greater than the transfer capacity of the degassing.
Dabei kann sich die im Bypass zur Entgasungsanordnung geführte Fluidströmung auf mehr als einen Fluidstrom verteilen, wobei diese Fluidströme gleich oder unterschiedlich groß sein können, parallel zueinander geführt werden, aus einer gemeinsamen Verzweigungsstelle als Quelle generiert werden oder jedem Fluidstrom eine eigene Verzweigungsstelle zugeordnet ist und die Zusammenführung mit dem aus der Entgasungsanordnung austretenden Fluidstrom an der/den Vereinigungsstelle/n sinngemäß in umgekehrter Weise erfolgt.In this case, the guided in the bypass to the degassing fluid flow can be distributed over more than one fluid flow, these fluid flows may be equal or different sizes, are performed in parallel, generated from a common branch point as a source or each fluid flow is assigned its own branch point and the Merging with the emerging from the degassing fluid flow at the / the junction / n mutatis mutandis in the reverse manner.
Die Vorteile einer derartigen Verfahrensweise sind offenkundig. Sie sind, neben dem Aspekt, über die gesamte Zeitdauer der Überführung eine höchstmögliche Überführungsleistung generieren zu können, insbesondere darin zu sehen, dass die Überführung der Flüssigkeit in der Messleitung zu keinem Zeitpunkt unterbrochen werden muss, da stets und kontinuierlich über die gesamte Zeitdauer der Überführung wenigstens die Überführungsleistung der Entgasungsanordnung zur Verfügung steht.The advantages of such a procedure are obvious. They are, in addition to the aspect, to be able to generate the highest possible transfer performance over the entire period of the transfer, in particular to see that the transfer of the liquid in the measuring line must be interrupted at any time, as always and continuously over the entire period of transfer at least the transfer capacity of the degassing arrangement is available.
Gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem die in der Messleitung befindliche Flüssigkeit diskontinuierlich der Entgasungsanordnung zugeführt wird, d. h. bei dem die Flüssigkeit in die Entgasungsanordnung hinein- und nach der Entgasung auf dem selben Weg wieder herausgeführt wird, verkürzen sich beim erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem keine strömungstechnische Umsteuerung der Flüssigkeit in der Entgasungsanordnung erfolgt, sondern vielmehr ein fortwährendes, kontinuierliches Hindurchleiten, die Schalt- und Steuerzeiten deutlich. Kürzere Überführungszeiten, insbesondere zum Beginn und zum Ende der Überführung, aber auch beim Auftreten von Störungszuständen, wenn die Entgasungsleistung der Entgasungsanordnung voll gefordert wird, führen zu einer Verkürzung der Zeitdauer der gesamten Überführung und damit zu einer Steigerung der Überführungsleistung insgesamt gegenüber bekannten Verfahren.Compared to the known method in which the liquid present in the measuring line is discontinuously fed to the degassing, d. H. in which the liquid in the degassing into and out after the degassing on the same way, shorten in the inventive process, in which there is no fluidic reversal of the liquid in the degassing, but rather a continuous, continuous passing, the switching and tax times significantly. Shorter transfer times, especially at the beginning and at the end of the transfer, but also in the occurrence of fault conditions, when the degassing of the degassing is fully required, lead to a shortening of the duration of the entire transfer and thus to an overall increase in transfer performance over known methods.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Notwendigkeit, die zu überführende Flüssigkeit nicht zu entgasen und damit nicht in der Entgasungsanordnung zu behandeln, dann gesehen, wenn keine Gasblasen in der Flüssigkeit vorhanden bzw. detektierbar sind oder wenn Flüssigkeit mit einem Gasanteil unterhalb eines vorher bestimmten Wertes oder gleich dem vorher bestimmten Wert vorliegt (kurz: Gasanteil ist gleich dem vorher bestimmten Wert oder kleiner als dieser Wert).According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the need not to degas the liquid to be transferred and thus not to treat in the degassing, then seen if no gas bubbles are present or detectable in the liquid or if liquid with a gas content below of a predetermined value or equal to the previously determined value (in short: gas content is equal to or less than the value previously determined).
In beiden Fällen wird weiterhin vorgeschlagen, die gewonnene Information, nämlich im ersten Fall das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein von Gasblasen (qualitative Erfassung) in der zu überführenden Flüssigkeit und im zweiten Fall den ermittelten, d. h. im Regelfall den gemessenen Gasanteil (quantitative Erfassung) in der zu überführenden Flüssigkeit, jeweils zur Steuerung der Aufteilung und Verzweigung dieser Flüssigkeit heranzuziehen.In both cases, it is further proposed that the information obtained, namely in the first case, the presence or absence of gas bubbles (qualitative detection) in the liquid to be transferred and in the second case the determined, ie, as a rule, the measured gas fraction (quantitative Detection) in the liquid to be transferred, in each case for controlling the division and branching of this liquid.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht weiter vor, dass oberstromig der Aufteilung und Verzweigung der zu überführenden Flüssigkeit die in dieser mitgeführten Gasblasen qualitativ und/oder quantitativ erfasst werden. Hierzu werden Gasblasensensoren neuer Prägung, die auch als Bubble-Sensoren bezeichnet werden, eingesetzt, die mit einer Auswerteelektronik in der Lage sind, entweder nur das Vorhandensein von Gasblasen qualitativ zu melden oder den in einer momentanen Flüssigkeitsströmung existierenden Gasanteil quantitativ zu bestimmen bzw. zu messen. Die Melde- oder Messsignale stehen dabei zweckmäßig auch als Steuersignale zur Verfügung.An advantageous embodiment of the method further provides that the upstream and downstream of the distribution and branching of the liquid to be transferred, the quality and / or quantitatively detected in this entrained gas bubbles. For this purpose, gas bubble sensors new embossing, which are also referred to as bubble sensors, are used, which are with a transmitter in a position either to report only the presence of gas bubbles qualitatively or to quantitatively determine or measure existing in a current fluid flow gas content , The message or measurement signals are expediently also available as control signals.
Fortgeschrittene Sensoren neuerer Prägung liefern dabei nicht nur eine Messgröße in Form eines Betrages, sondern können auch gleichzeitig Aussagen über die Gasblasenverteilung in einem betrachteten Strömungsquerschnitt machen – ein Umstand, der im Rahmen einer mit der Überführung der Flüssigkeit oftmals einhergehenden repräsentativen Probenahme aus der zu überführenden Flüssigkeit vorteilhaft genutzt werden kann. Zu diesem Zweck sieht ein Vorschlag im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass in der Messleitung oberstromig der Aufteilung und Verzweigung der zu überführenden Flüssigkeit der Anteil der in dieser mitgeführten Gasblasen zum Einen nach Betrag und zum Anderen nach Verteilung über den betrachteten Strömungsquerschnitt ermittelt wird und diese Informationen zur Gewinnung einer repräsentativen Probe aus der überführten Flüssigkeitsmenge herangezogen werden.Advanced sensors of newer characterization not only provide a measure in the form of an amount, but can also simultaneously make statements about the gas bubble distribution in a considered flow cross-section - a circumstance in the context of a often associated with the transfer of liquid representative sampling of the liquid to be transferred can be used advantageously. For this purpose, a proposal in the context of the inventive method provides that in the measuring line upstream of the division and branching of the liquid to be transferred, the proportion of entrained in this gas bubbles on the one hand by amount and on the other by distribution over the considered flow cross-section is determined and this Information to obtain a representative sample from the transferred liquid amount are used.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Entgasungsanordnung eine Durchsatzleistung bereitstellt, die unter den jeweiligen Überführungsbedingungen stets ihr mögliches Maximum ausschöpft. Diese Variante des Verfahrens unterscheidet sich damit nicht von dem üblichen bekannten, gattungsgemäßen Verfahren.An advantageous embodiment of the method provides that the degassing arrangement provides a throughput that always exploits their maximum possible under the respective transfer conditions. This variant of the method thus does not differ from the usual, known generic method.
Für den Fall der erfindungsgemäßen Aufteilung und Verzweigung der zu überführenden Flüssigkeit sieht eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass die Entgasungsanordnung eine Durchsatzleistung bereitstellt, die unter den jeweiligen Überführungsbedingungen stets unterhalb ihrer maximal möglichen Durchsatzleistung liegt. Dadurch wird unter diesen Überführungsbedingungen, die an sich die Inanspruchnahme der Entgasungsanordnung überflüssig machen, weil keine Gasanteile abzuscheiden sind, die Möglichkeit geschaffen, die zu überführende Flüssigkeit im größtmöglichen Umfang und dabei mit der strömungstechnisch größtmöglichen, aber technologisch noch verträglichen Überführungsleistung an der Entgasungsanordnung vorbeizuführen und somit die Überführungsleistung insgesamt zu maximieren. Das Herunterfahren der Fluidströmung durch die Entgasungsanordnung erfolgt dabei stets nur so weit, dass die Betriebsbereitschaft der Entgasungsanordnung und ihre zur Aufnahme der vollen Überführungs- und Entgasungsleistung notwendige Dynamik nicht verloren geht.In the case of the division and branching of the liquid to be transferred according to the invention, another advantageous embodiment of the method provides that the degassing arrangement provides a throughput which is always below its maximum possible throughput under the respective transfer conditions. As a result, under these transfer conditions, which in itself make the utilization of the degassing superfluous because no gas fractions are to be separated, the possibility created by the liquid to be transferred to the greatest extent and thereby with the flow technically largest possible, but technologically acceptable transfer performance on the degassing bypass and thus to maximize the overall transfer performance. The shutdown of the fluid flow through the degassing always takes place so far that the operational readiness of the degassing and their necessary to accommodate the full transfer and degassing power dynamics is not lost.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl im Rahmen eines sog. Vakuumsystems als auch eines sog. Pumpensystems anwendbar. Das Vakuumsystem zeichnet sich dabei im Wesentlichen dadurch aus, dass die Entgasungsanordnung einen nicht von Flüssigkeit erfüllten Kopfraum aufweist, der die aus der Entgasungsanordnung über eine erste Fördereinrichtung abgeführte Flüssigkeit mit einem Unterdruck gegenüber ihrem Herkunftsort in die Entgasungsanordnung hineinfördert, und dass im Falle der Aufteilung der zu überführenden Flüssigkeit die erste Fördereinrichtung die gesamte zu überführende und hinter der Entgasungsanordnung zusammengeführte Flüssigkeit zu ihrem Zielort fördert. Dabei werden über den Unterdruck im Kopfraum der in die Entgasungsanordnung ein- und austretende Fluidstrom gesteuert. Dieser Unterdruck wird in an sich bekannter Weise, wie dies vorgesehen ist, durch Evakuieren oder Begasen bzw. Belüften des Kopfraumes erzeugt.The method according to the invention can be used both in the context of a so-called vacuum system and a so-called pump system. The vacuum system is characterized essentially by the fact that the degassing has a non-liquid-filled head space, which promotes the discharged from the degassing via a first conveyor liquid with a negative pressure with respect to their origin in the degassing, and that in the case of the division to be transferred liquid, the first conveyor promotes the entire to be transferred and behind the degassing assembly merged liquid to its destination. In the process, the fluid flow entering and exiting the degassing system is controlled via the negative pressure in the headspace. This negative pressure is generated in a conventional manner, as provided, by evacuating or gassing or venting the headspace.
Das Pumpensystem zeichnet sich dabei im Wesentlichen dadurch aus, dass die Entgasungsanordnung einen nicht von Flüssigkeit erfüllten Kopfraum aufweist, der die der Entgasungsanordnung über eine zweite Fördereinrichtung zugeführte Flüssigkeit mit einem Überdruck gegenüber dem Zielort für die Flüssigkeit aus der Entgasungsanordnung herausfordert, und dass im Falle der Aufteilung der zu überführenden Flüssigkeit die zweite Fördereinrichtung die gesamte zu überführende und vor der Entgasungsanordnung noch nicht aufgeteilte Flüssigkeit zu ihrem Zielort fördert. Dabei werden über den Überdruck im Kopfraum der in die Entgasungsanordnung ein- und austretende Fluidstrom gesteuert. Dieser Überdruck wird in an sich bekannter Weise, wie dies vorgesehen ist, durch Be- oder Entgasen bzw. Be- oder Entlüften des Kopfraumes erzeugt.The pump system is characterized essentially by the fact that the degassing has a non-liquid-filled head space, which challenges the degassing via a second conveyor liquid supplied with an overpressure relative to the destination for the liquid from the degassing, and that in the case of Splitting the liquid to be transferred, the second conveyor promotes the entire to be transferred and not yet divided before the degassing liquid to its destination. In the process, the fluid flow entering and exiting the degassing system is controlled via the overpressure in the headspace. This overpressure is generated in a manner known per se, as provided, by loading or degassing or loading or venting of the headspace.
Die Aufteilung und Verzweigung der zu überführenden Flüssigkeit erfolgt, wie dies eine Ausgestaltung vorschlägt, in sehr einfacher Weise dadurch, dass eine die Entgasungsanordnung im Bereich der Messleitung überbrückende Fluidverbindung geöffnet wird, und dass die Aufteilung und Verzweigung endet, wenn die Fluidverbindung gesperrt wird.The division and branching of the liquid to be transferred takes place, as one embodiment suggests, in a very simple manner in that the degassing arrangement in the region of the Open circuit bridging fluid connection is opened, and that the splitting and branching ends when the fluid connection is blocked.
Hinsichtlich des Größenverhältnisses der aufgeteilten und verzweigten Fluidströme sieht eine diesbezügliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass dieses Verhältnis generell durch die die jeweilige Fluidverbindung kennzeichnenden Druckverlustbeiwerte bestimmt. Sind diese Druckverlustbeiwerte, wie dies die einfachste Lösung vorsieht, fest und damit unveränderlich vorgegeben, dann ist damit das Verhältnis der Fluidströme unter den jeweiligen Bedingungen der momentan verwirklichten Überführungsleistung festgelegt und von außen nicht veränderbar.With regard to the size ratio of the divided and branched fluid streams, a relevant embodiment of the method according to the invention provides that this ratio is generally determined by the pressure loss coefficients characterizing the respective fluid connection. If these pressure loss coefficients, as provided by the simplest solution, are fixed and thus unchangeable, then the ratio of the fluid flows under the respective conditions of the currently realized transfer capacity is fixed and can not be changed from the outside.
Ist, wie dies gleichfalls vorgesehen ist, wenigstens ein Druckverlustbeiwert in Grenzen veränderlich, so ist damit das Verhältnis der Fluidströme unter den jeweiligen Bedingungen der momentan verwirklichten Überführungsleistung von außen steuerbar und damit gleichfalls von außen veränderlich. In Verbindung mit zeitgleich und oberstromig der Verzweigung der Fluidströme gewonnenen Messwerten für den Gasanteil in der zu überführenden Flüssigkeit ist damit eine flexible Steuerung der Fluidströme möglich, die unter den jeweiligen Überführungsbedingungen die optimale, das ist im Regelfall die maximal mögliche Überführungsleistung findet und einstellt.If, as is also provided, at least one pressure loss coefficient varies within limits, then the ratio of the fluid flows under the respective conditions of the currently realized transfer capacity can be controlled externally and thus also changed from the outside. In conjunction with measured values for the gas fraction in the liquid to be transferred, obtained at the same time and upstream of the branching of the fluid flows, a flexible control of the fluid flows is possible, which finds and sets the optimum transfer capacity under the respective transfer conditions, which as a rule is the maximum possible transfer capacity.
Die Abläufe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich noch optimaler steuern, wenn weitere, die momentanen Überführungsbedingungen kennzeichnenden Informationen zur Verfügung stehen. So wird vorgeschlagen, dass in der Messleitung ein Druck gemessen wird, und dass die in der Messleitung angeordnete Fördereinrichtung in Abhängigkeit des gemessenen Drucks gesteuert wird. Eine weitere Verbesserung der Steuerung stellt sich dann ein, wenn einem anderen Vorschlag gefolgt wird, der vorsieht, dass in der Messleitung ein Druck und/oder der Volumenstrom der zu überführenden Flüssigkeit und/oder die Drehzahl der in der Messleitung angeordneten Fördereinrichtung gemessen werden, und dass die Fördereinrichtung kennfeldabhängig vom gemessenen Druck und/oder dem Volumenstrom und/oder der gemessenen Drehzahl gesteuert wird.The processes of the method according to the invention can be controlled even more optimally if further information characterizing the instantaneous transfer conditions is available. Thus, it is proposed that a pressure is measured in the measuring line, and that the conveying device arranged in the measuring line is controlled as a function of the measured pressure. A further improvement of the control occurs when another proposal is followed, which provides that in the measuring line, a pressure and / or the flow rate of the liquid to be transferred and / or the speed of the arranged in the measuring line conveyor are measured, and the conveyor is controlled as a function of the map as a function of the measured pressure and / or the volumetric flow and / or the measured rotational speed.
Um die Steuerung noch weiter zu optimieren und insbesondere Kavitation zu vermeiden oder Kavitationsneigung frühzeitig zu erkennen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass ein Gasanteil der in der Messleitung zu überführenden Flüssigkeit gemessen wird, und dass die in der Messleitung angeordnete Fördereinrichtung in Abhängigkeit des gemessenen Gasanteils gesteuert wird.In order to further optimize the control and in particular to avoid cavitation or to detect cavitation tendency at an early stage, a further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that a gas portion of the liquid to be transferred in the measuring line is measured, and that the conveying device arranged in the measuring line Dependence of the measured gas content is controlled.
Wird das Verfahren, wie dies weiterhin vorgeschlagen wird, derart ausgestaltet, dass ein Gasanteil der in der Messleitung zu überführenden Flüssigkeit unmittelbar unterstromig der Durchfluss-Messeinrichtung gemessen wird, dann lässt sich mit Blick auf die im Verlauf der Überführung der Flüssigkeit ermittelten Ergebnisse und Rückkopplung bzw. Rückführung dieser messtechnisch gewonnenen Informationen in den Bereich der vorg. Steuerung eine Regelung verwirklichen, die eine zuverlässige und genaue Mengenbestimmung, beispielsweise entlang einer vorgegebenen, zulässigen Eichfehlergrenze, ermöglicht. Diese genaue Mengenbestimmung ist dann gegeben, wenn, wie dies gleichfalls vorgesehen ist, der gemessene Gasanteil zur Korrektur von Messwerten der Durchfluss-Messeinrichtung herangezogen wird.If the method, as further proposed, is configured in such a way that a gas portion of the liquid to be transferred in the measuring line is measured directly downstream of the flow measuring device, then, with regard to the results and feedback determined during the transfer of the liquid To return this metrologically obtained information to the area of the vorg. Control implement a control that allows a reliable and accurate quantification, for example, along a predetermined allowable calibration error limit. This exact quantity determination is given if, as is likewise provided, the measured gas fraction is used to correct measured values of the flowmeter.
Die Messgenauigkeit wird gemäß einem weiteren Vorschlag dadurch weiter verbessert, dass die Temperatur und/oder der Druck und/oder die Geschwindigkeit oder der Volumenstrom der zu überführenden Flüssigkeit im Bereich der Durchfluss-Messeinrichtung ermittelt werden/wird und die Ergebnisse beim Berechnen der überführten Flüssigkeitsmenge herangezogen werden.The measurement accuracy is further improved according to a further proposal in that the temperature and / or the pressure and / or the velocity or the volume flow of the liquid to be transferred in the area of the flow measuring device is / is determined and the results are used in calculating the transferred liquid amount become.
Während sich die vorg. Maßnahmen zur Verbesserung der Messgenauigkeit mit dem Istzustand der Gasblasen, wie er sich aus den vorliegenden Überführungsbedingungen einstellt, abfindet und diesen toleriert, verändert eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die volumenmäßige Ausprägung der Gasblasen. Bekanntlich erfassen und messen die üblicherweise verwendeten Durchfluss-Messeinrichtungen das Volumen der Blasen bzw. des Gasanteils und behandeln die gasförmige Phase wie die reine flüssige Phase, wodurch sich die in Rede stehenden Messfehler bei der Mengenbestimmung der zu überführenden Flüssigkeit, die es zu vermeiden oder wenigstens zu minimieren gilt, ergeben. Die diesbezügliche Ausgestaltung sieht vor, dass ein unterstromig der Durchfluss-Messeinrichtung in der Messleitung angeordneter Strömungsquerschnitt stufenlos oder in diskreten Stufen oder innerhalb diskreter Stufen stufenlos reduziert wird. Durch diese Reduzierung wird im Bereich der Durchfluss-Messeinrichtung in Verbindung mit einer angepassten oder sich einstellenden Förderleistung der Fördereinrichtung das Druckniveau der überführten und volumenmäßig erfassten Flüssigkeit, in der sich noch restliche Gasanteile befinden können, angehoben, wodurch die komprimierbaren Gasanteile eine entsprechende Volumenverkleinerung erfahren.While the vorg. Measures to improve the measurement accuracy with the actual state of the gas bubbles, as it adjusts from the present transfer conditions, compensates and tolerates this, changed another advantageous embodiment of the method according to the invention the volumetric expression of the gas bubbles. As is known, the commonly used flow measuring devices detect and measure the volume of the bubbles or of the gas fraction and treat the gaseous phase as the pure liquid phase, whereby the measurement errors in question in the determination of the amount of liquid to be transferred, which avoid or at least to minimize, surrender. The relevant embodiment provides that a flow cross-section arranged downstream of the flow measuring device in the measuring line is steplessly reduced continuously or in discrete steps or within discrete steps. As a result of this reduction, in the area of the flow measuring device, in conjunction with an adapted or adjusting delivery rate of the delivery device, the pressure level of the transferred and volume detected liquid, in which there may be residual gas fractions, raised, whereby the compressible gas components undergo a corresponding reduction in volume.
Die angestrebte hohe Dynamik des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert eine schnelle Aufteilung und Verzweigung der Fluidströme und eine ebenso schnelle Aufhebung dieser Maßnahme. Damit die Entgasungsanordnung beim zügigen Sperren der an ihr vorbeigeführten Fluidströmung, und insbesondere dann, wenn die Entgasungsanordnung volumenminimiert ausgelegt ist, eintrittsseitig nicht überflutet wird, wobei die vorstehend beschriebene Steuerungsfunktion der Entgasungsanordnung verlorenginge, sieht eine andere Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung vor, dass ein oberstromig der Entgasungsanordnung, insbesondere oberstromig der Aufteilung und Verzweigung der zu überführenden Flüssigkeit, angeordneter Strömungsquerschnitt stufenlos oder in diskreten Stufen oder innerhalb diskreter Stufen stufenlos reduziert wird.The desired high dynamics of the method according to the invention requires a rapid division and branching of the fluid streams and an equally rapid abolition of this measure. Thus, the degassing during rapid blocking the fluid flow past her, and in particular when the degassing is designed minimized, the inlet side is not flooded, wherein the above-described control function of the degassing lost, another embodiment of the method according to the invention provides that upstream of the degassing, in particular upstream of the division and branching of the liquid to be transferred, arranged flow cross-section is infinitely reduced or infinitely reduced in discrete stages or within discrete stages.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet, wodurch sich die mit Blick auf das Verfahren erläuterten Vorteile erzielen lassen. Nach der Erfindung können die im Zusammenhang mit dem Verfahren dargestellten Merkmale auch auf die Vorrichtung Anwendung finden. Gleichfalls können die im Zusammenhang mit der Vorrichtung dargestellten Merkmale beim Verfahren Anwendung finden.The device according to the invention is preferably designed for carrying out the method according to the invention, whereby the advantages explained with regard to the method can be achieved. According to the invention, the features illustrated in connection with the method can also be applied to the device. Likewise, the features presented in connection with the device may find application in the method.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung, die oberstromig der Durchfluss-Messeinrichtung eine Entgasungsanordnung zum Entgasen der in der Messleitung strömenden Flüssigkeit aufweist, ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messleitung oberstromig der Entgasungsanordnung in eine Zulaufleitung zur Entgasungsanordnung und wenigstens eine Bypass-Leitung verzweigt. Die wenigstens eine Bypass-Leitung ist an der Entgasungsanordnung vorbeigeführt und mit einer aus der Entgasungsanordnung austretenden Ablaufleitung zusammengeführt. Die wenigstens eine Bypass-Leitung und die Ablaufleitung bilden unterstromig ihrer Vereinigungsstelle einen Abschnitt der Messleitung, in dem die Durchfluss-Messeinrichtung angeordnet ist. In einem anderen Abschnitt der Messleitung, oberstromig der Verzweigungsstelle von Zulaufleitung und der wenigstens einen Bypass-Leitung, ist eine Gasblasen-Erfassungseinrichtung angeordnet, und in der Bypass-Leitung, unterstromig der Verzweigungsstelle und oberstromig der Vereinigungsstelle, ist jeweils ein Absperrventil vorgesehen.A generic device which has a degassing arrangement for degassing the liquid flowing in the measuring line upstream of the flow measuring device is characterized in particular by the fact that the measuring line branches upstream of the degassing arrangement into an inlet line to the degassing arrangement and at least one bypass line. The at least one bypass line is guided past the degassing arrangement and merged with a discharge line emerging from the degassing arrangement. The at least one bypass line and the drain line form downstream of their junction a portion of the measuring line in which the flow-measuring device is arranged. In another section of the measuring line, upstream of the branch point of feed line and the at least one bypass line, a gas bubble detecting means is arranged, and in the bypass line, downstream of the branching point and upstream of the junction point, a shut-off valve is provided in each case.
Wenn es rohrleitungs- und steuerungstechnisch und mit Blick auf die erzielbare Überführungsleistung von Vorteil ist, werden mehrere, parallel geführte Bypass-Leitungen vorgesehen. Ihr Durchtrittsquerschnitt kann jeweils gleich oder unterschiedlich und in der Größe gestuft sein. Ihre Verzweigung kann sich aus einer einzigen Verzweigungsstelle oder aus entsprechend mehreren, voneinander getrennten Verzweigungsstellen generieren. Ihre Vereinigung erfolgt sinngemäß in umgekehrter Weise.When it is piping and control technology and with regard to the achievable transfer performance advantage, several parallel bypass lines are provided. Their passage cross-section can each be the same or different and be stepped in size. Their branching can be generated from a single branching point or from a number of mutually separate branching points. Their union takes place analogously in the reverse manner.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Gasblasen-Erfassungseinrichtung ist in ihrer einfachsten Ausgestaltung als qualitativ arbeitende Gasblasen-Meldeeinrichtung ausgebildet, die ein Steuersignal generiert. Hierdurch wird lediglich festgestellt, ob Gasanteile bzw. Gasblasen vorliegen oder nicht. In einer anderen, leistungsverbesserten Ausführung ist sie als quantitativ arbeitende erste Gasanteils-Messeinrichtung ausgebildet, die ein Mess- und/oder Steuersignal generiert. Hierdurch sind Steuerungs- und Regelungsverfahren optimal auszugestalten und die Mengenbestimmung der überführten Flüssigkeit ist sehr zuverlässig und sehr genau, beispielsweise entlang einer vorgegebenen, zulässigen Eichfehlergrenze, durchzuführen.The inventively provided gas bubble detection device is formed in its simplest embodiment as a qualitatively operating gas bubble message device that generates a control signal. As a result, it is merely determined whether there are gas components or gas bubbles or not. In another performance-improved embodiment, it is designed as a quantitatively operating first gas-portion measuring device which generates a measurement and / or control signal. As a result, control and regulation methods are to be designed optimally and the determination of the quantity of transferred liquid is very reliable and very accurate, for example along a predetermined, permissible calibration error limit.
Es ist von Vorteil, weil dadurch nicht permanent durchströmte, Messfehler begünstigende Toträume vermieden werden, wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung das erste Absperrventil in unmittelbarer Nähe zur Verzweigungsstelle und das zweite Absperrventil in unmittelbarer Nähe zur Vereinigungsstelle angeordnet sind.It is advantageous because it does not permanently flow through, measuring errors favoring dead spaces are avoided if, according to a preferred embodiment of the proposed device, the first shut-off valve in the immediate vicinity of the branch point and the second shut-off valve are arranged in close proximity to the junction.
Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklicht sich in ihren vorstehend und noch nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen im Rahmen eines sog. Vakuumsystems dadurch, dass die Zulaufleitung in einen Kopfraum der Entgasungsanordnung ein- und die Ablaufleitung aus einem Bodenbereich desselben ausmündet, dass in der Messleitung unterstromig der Vereinigungsstelle eine erste Fördereinrichtung angeordnet ist, und dass dem Kopfraum eine erste Druck-Steuereinrichtung zugeordnet ist, mittels derer im Kopfraum ein Unterdruck gegenüber dem Herkunftsort der zu überführenden Flüssigkeit erzeugbar ist und dieser Unterdruck die Flüssigkeit in die Entgasungsanordnung hineinfördert.The proposed device according to the invention is realized in its above and below described embodiments in the context of a so-called. Vacuum system characterized in that the supply line in a headspace of the degassing on and the drain line from a floor area the same, that in the measuring line downstream of the junction a first conveyor is arranged, and that the head space is associated with a first pressure control means by means of which in the headspace a negative pressure relative to the origin of the liquid to be transferred can be generated and this negative pressure, the liquid in the Entgasungsanordnung in promotes.
Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklicht sich in ihren vorstehend und noch nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen im Rahmen eines sog. Pumpensystems dadurch, dass die Zulaufleitung in einen Kopfraum des Entgasungsbehälters ein- und die Ablaufleitung aus einem Bodenbereich desselben ausmündet, dass in der Messleitung oberstromig der Verzweigungsstelle eine zweite Fördereinrichtung angeordnet ist, und dass dem Kopfraum eine zweite Druck-Steuereinrichtung zugeordnet ist, mittels derer im Kopfraum ein Überdruck gegenüber dem Zielort der zu überführenden Flüssigkeit erzeugbar ist und dieser Überdruck die Flüssigkeit aus der Entgasungsanordnung herausfordert.The proposed device according to the invention is realized in its above and below described embodiments as part of a so-called. Pump system in that the feed line in a headspace of the degassing and the drain line from a bottom area of the same opens, that in the measuring line upstream of the branch point a second Conveyor is arranged, and that the head space is associated with a second pressure control means, by means of which in the head space, an overpressure relative to the destination of the liquid to be transferred can be generated and this over pressure challenges the liquid from the degassing.
Die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Rahmen des Pumpensystems, und hier insbesondere die Zuverlässigkeit der Gasblasenerfassung, werden dadurch verbessert, dass die Gasblasen-Erfassungseinrichtung unterstromig der zweiten Fördereinrichtung angeordnet ist. Hierdurch werden vorhandene Gasanteile bzw. Gasblasen, wenigstens tendenziell, hinsichtlich ihre Größe homogenisiert und, in Bezug auf ihre Verteilung in einem betrachteten Strömungsquerschnitt, gleichverteilt.The reliability of the device according to the invention in the context of the pump system, and in particular the reliability of the gas bubble detection, are improved by the fact that the gas bubble detecting device is arranged downstream of the second conveyor. As a result, existing gas fractions or gas bubbles are homogenized, at least in terms of their size, and, with regard to their distribution in a considered flow cross-section, uniformly distributed.
Sofern in der Messleitung, oberstromig der Verzweigungsstelle, eine wahlweise schaltbare, veränderbare zweite Drosseleinrichtung angeordnet ist, lässt sich eine sehr schnelle, dynamische Unterbrechung der Fluidströmung in der Bypass-Leitung realisieren, ohne die Entgasungsanordnung mit der zu überführenden Flüssigkeit zu überfluten. Dies kann auf sehr einfache Weise beispielsweise durch ein Drosselventil in Form eines Scheibenventils mit einem gelochten, scheibenförmigen Schließglied als Drosselblende erfolgen.If an optionally switchable, variable second throttle device is arranged in the measuring line, upstream of the branch point, a very rapid, dynamic interruption of the fluid flow in the bypass line can be realized without flooding the degassing device with the liquid to be transferred. This can be done in a very simple manner, for example by a throttle valve in the form of a disc valve with a perforated disc-shaped closing member as an orifice.
Eine wahlweise und variable Veränderung des Verhältnisses der an der Verzweigungsstelle generierten Fluidströme ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch sehr einfach zu verwirklichen, dass in der Bypass-Leitung eine wahlweise schaltbare, veränderbare dritte Drosseleinrichtung, insbesondere ein Drosselventil mit stufenlos oder in diskreten Stufen oder innerhalb diskreter Stufen stufenlos veränderbarem Strömungsquerschnitt, angeordnet ist.An optional and variable change of the ratio of the fluid streams generated at the branch point is very easy to realize according to a preferred embodiment of the device according to the invention, that in the bypass line an optionally switchable, variable third throttle device, in particular a throttle valve with stepless or in discrete stages or within discrete stages steplessly variable flow cross-section, is arranged.
Zur Anhebung des Systemdruckes im Bereich der Durchfluss-Messeinrichtung zur Verringerung der Volumina der noch nicht abgeschiedenen Gasanteile bzw. Gasblasen ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass in der Messleitung, unterstromig der Durchfluss-Messeinrichtung, eine wahlweise schaltbare, veränderbare erste Drosseleinrichtung angeordnet ist. Bei diesem Drosselventil kann es sich, wie dies vorgesehen ist, um ein solches handeln, das einen einzigen, stufenlos oder binär (auf/zu) oder in diskreten Stufen oder innerhalb diskreter Stufen stufenlos veränderbaren Strömungsquerschnitt aufweist.In order to increase the system pressure in the region of the flow-measuring device for reducing the volumes of not yet deposited gas components or gas bubbles is provided according to a development of the device according to the invention that arranged in the measuring line, downstream of the flow meter, a selectively switchable, variable first throttle device is. This throttle valve may, as provided, be one which has a single, infinitely variable or binary (on / off) or in discrete stages or within discrete stages steplessly variable flow cross-section.
Eine diesbezüglich besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass das Drosselventil wenigstens zwei binär (auf/zu) schaltbare, parallele Strömungswege mit festen, unterschiedlich großen, in der Größe gestuften Strömungsquerschnitten aufweist. Bei zwei binär schaltbaren Strömungswegen ergeben sich bereits vier Schaltstellungen und in Verbindung mit in der Größe gestuften Strömungsquerschnitten drei von null verschiedene, unterschiedliche Durchflussquerschnitte insgesamt. Bei drei binär schaltbaren Strömungswegen sind es unter den genannten sonstigen Bedingungen bereits 7 von null verschiedene, unterschiedliche Durchflussquerschnitte insgesamt.In this respect, a particularly preferred development of the device according to the invention is that the throttle valve has at least two binary (open / close) switchable, parallel flow paths with fixed, differently sized, in size stepped flow cross sections. In the case of two binary switchable flow paths, there are already four switch positions and, in combination with flow cross sections stepped in size, there are three non-zero, different flow cross sections overall. In the case of three binary switchable flow paths, 7 different flow cross sections are already different from zero under the stated other conditions.
Ist, wie dies gleichfalls vorgeschlagen wird, parallel zu den schaltbaren Strömungswegen ein nicht schaltbarer Strömungsweg vorgesehen, dessen Strömungsquerschnitt kleiner als der kleinste schaltbare Strömungsquerschnitt ausgeführt ist, dann ergeben sich für drei binär schaltbare Strömungswege, die beispielsweise in DN25, DN32 und DN50 gestuft ausgeführt sind, und dem in DN16 ausgeführten, nicht schaltbaren Strömungsweg acht Schaltstellungen mit acht unterschiedlich großen Durchtrittsquerschnitten insgesamt, die einen Querschnittsbereich abdecken, der als bezogene Größe von 100% für den größten Querschnitt und bis zu 5,8% für den kleinsten Querschnitt reicht.If, as is also proposed, a non-switchable flow path is provided parallel to the switchable flow paths, whose flow cross-section is smaller than the smallest switchable flow cross-section, then there are three binary switchable flow paths, which are stepped, for example in DN25, DN32 and DN50 , and the non-switchable flow path running in DN16, has eight switch positions with eight different total flow cross sections covering a cross-sectional area ranging from 100% for the largest cross section and up to 5.8% for the smallest cross section.
Die Bypass-Leitung wird in vorteilhafter Weise mit gasfreier Flüssigkeit befüllt, so dass eine Verfälschung der Messergebnisse der Durchfluss-Messeinrichtung, insbesondere bei der Inbetriebnahme der Bypass-Leitung, vermieden und ein Leerfahren der Bypass-Leitung im Zuge der Mengenabgrenzung zum Ende der Überführung ermöglicht wird, wenn, wie dies eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorsieht, von der Messleitung, unterstromig der jeweiligen Fördereinrichtung, insbesondere von deren Druckstutzen oder von einem diesem sich anschließenden Leitungsbereich, eine Füllleitung abzweigt, die in die Bypass-Leitung, oberstromig des zweiten Absperrventils, einmündet.The bypass line is filled in an advantageous manner with gas-free liquid, so that a falsification of the measurement results of the flow-measuring device, in particular during commissioning of the bypass line, avoided and allows emptying of the bypass line in the course of quantity delimitation to the end of the transfer is, if, as provided by a preferred embodiment of the device according to the invention, from the measuring line, downstream of the respective conveyor, in particular from the discharge nozzle or from this subsequent line region, a filling line branches off, in the bypass line, upstream of the second shut-off valve , opens.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that a control device is provided which is set up for carrying out the method according to one of the preceding claims.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Eine eingehendere Darstellung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen. Während die Erfindung in den verschiedensten verfahrens- und vorrichtungstechnischen Ausführungsformen realisiert ist, werden in der Zeichnung ein sog. Vakuumsystem und ein sog. Pumpensystem jeweils in einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung dargestellt und nachfolgend nach Aufbau und Funktion beschrieben unter der Voraussetzung, dass diese Ausführungsformen nur jeweils ein Beispiel für die Erfindung darstellen, nicht aber die Erfindung auf diese speziell dargestellten Beispiele beschränkt ist. Es zeigenA more detailed illustration results from the following description and the accompanying figures of the drawing and from the claims. While the invention is implemented in various procedural and device embodiments, in the drawing, a so-called. Vacuum system and a so-called. Pump system are each shown in a preferred embodiment of the proposed device and described below for structure and function under the condition that these embodiments each represent only an example of the invention, but not the invention is limited to these specifically illustrated examples. Show it
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Vakuumsystem und Pumpensystem (Fig. 1)Vacuum system and pump system (FIG. 1)
Gleiche und/oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Jene Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ein Vakuumsystem
Eine Messleitung
Diese damit oberstromig der Durchfluss-Messeinrichtung
Die Messleitung
Die wenigstens eine Bypass-Leitung
Erfindungswesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung, unabhängig davon, ob diese im Rahmen eines Vakuum-
Vakuumsystem (Fig. 2) und Pumpensystem (Fig. 3)Vacuum system (FIG. 2) and pump system (FIG. 3)
Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet im Rahmen eines Vakuum-
Der Bereitstellungsbehälter B ist entweder ein größeres Behältnis, beispielsweise in Form einer Milchwanne oder eines Behälters, oder er ist ein kleineres Behältnis, beispielsweise eine sog. Milchkanne. Im ersten Falle wird die Zulauföffnung E der Messleitung
Vakuumsystem (Fig. 2)Vacuum system (Fig. 2)
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach
In der Bypass-Leitung
Die erste Fördereinrichtung
Von der Messleitung
In der Messleitung
Eine bevorzugte Ausführungsform des Drosselventils
In Aufbau und Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Drosseleinrichtung
In der Messleitung
Neben der Durchfluss-Messeinrichtung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist sowohl beim Vakuumsystem
Vakuumsystem (Fig. 2) – Überführungsvorgang (Annahmevorgang)Vacuum system (Fig. 2) - transfer process (acceptance process)
Zur Erläuterung des Überführungsvorganges am Beispiel von Milch wird auf
Zu Beginn der Überführung sind das erste Absperrventil
Bei einem bestimmten Betriebsniveau oberhalb des Abschaltniveaus wird die erste Fördereinrichtung
Der nicht mit Milch erfüllte, unter Unterdruck stehende Kopfraum
Insbesondere bei größeren zu überführenden Milchmengen wird ein Überführungszustand eintreten, bei dem Milch ohne nennenswerte bzw. detektierbare Luftanteile in die Messleitung
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung an, indem die Entgasungsanordnung
Nunmehr wird die zu überführende Milch an der Verzweigungsstelle
Vakuumsystem (Fig. 2) – Überführung mit LufterkennungVacuum system (Fig. 2) - Transfer with air detection
Beim Auftreten von Störungszuständen, die mit einem Lufteinbruch in die Messleitung
Vakuumsystem (Fig. 2) – Ende eines ÜberführungsvorgangesVacuum system (Fig. 2) - end of a transfer process
Das reguläre Ende eines Überführungsvorganges tritt ein, wenn der Bereitstellungsbehälter B leerfällt und Luft mit der angesaugten Milch in den Eintritt e gelangt. In diesem Falle wird zunächst in der Weise verfahren, wie dies vorstehend unter „Überführung mit Lufterkennung” beschrieben wurde.The regular end of a transfer operation occurs when the supply container B is empty and air with the sucked milk enters the inlet e. In this case, the procedure is initially as described above under "transfer with air detection".
Im Unterschied hierzu ist anschließend, da schließlich keine Milch mehr gefördert wird, ein Anfahren des Abschaltniveaus bzw. des Eichniveaus in der Entgasungsanordnung
Mengenabgrenzung unter Berücksichtigung der Bypass-LeitungQuantity delimitation taking into account the bypass line
-
1. War die Bypass-Leitung
1.3 im Zuge der Überführung nicht in Betrieb, dann ist ihr Befüllungszustand im Zusammenhang mit der Mengenabgrenzung dann ohne Bedeutung, wenn der Befüllungszustand am Ende der Überführung jenem am Anfang entspricht.1. Was the bypass line1.3 not in operation in the course of the transfer, then their filling state in the context of the quantity delineation is irrelevant if the filling state at the end of the transfer corresponds to that at the beginning. -
2. War die Bypass-Leitung
1.3 im Zuge der Überführung in Betrieb, dann muss am Ende der Überführung entweder jener Zustand hergestellt werden, der am Anfang der Überführung bestand, oder es muss bei einer Umkehrung der Verhältnisse (Bypass-Leitung vorher leer, nachher voll; vorher voll und nachher leer) eine rechnerische Berücksichtigung der in Frage kommenden Füllmenge vorgenommen werden.2. Was the bypass line1.3 in the course of the transfer in operation, then at the end of the transfer either the state that existed at the beginning of the transfer, or it must be at a reversal of conditions (bypass line before empty, afterwards full, before full and afterwards empty) An arithmetical consideration of the question in question filling amount to be made.
Weitere Möglichkeiten:More options:
-
• Bypass-Leitung
1.3 war am Anfang vollständig entleert: Zeitlich gesehen, ist vor dem an sich bekannten Anfahren des Eichniveaus die Bypass-Leitung1.3 auf dem Weg über die Zulaufleitung1.1 in die Entgasungsanordnung2 durch den dort vorherrschenden Unterdruck vollständig zu entleeren. Zu diesem Zweck wird das erste Absperrventil11 geöffnet und es findet eine kurzzeitige Belüftung der Bypass-Leitung1.3 im Bereich des zweiten Absperrventils12 über nicht dargestellte Mittel statt.• Bypass line1.3 was completely emptied at the beginning: From a temporal point of view, the bypass line is before the known approach of the calibration level1.3 on the way over the supply line1.1 in thedegassing arrangement 2 to be completely emptied by the negative pressure prevailing there. For this purpose, the first shut-off valve11 opened and there is a short-term ventilation of the bypass line1.3 in the area of the second shut-offvalve 12 held by means not shown. -
• Bypass-Leitung
1.3 war am Anfang vollständig entleert: Der Füllstand in der Bypass-Leitung1.3 stellt sich, nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren, im Zuge des schleichenden Anfahrens auf das Abschalt- bzw. Eichniveaus im Entgasungsbehälter2 bei geöffneten Absperrventilen11 und12 gleichfalls auf dieses Abschaltniveau ein und die unter diesen Bedingungen in der Bypass-Leitung1.3 letztlich vorliegende Füllmenge wird bei der Mengenabgrenzung rechnerisch berücksichtigt.• Bypass line1.3 was completely emptied at the beginning: the level in the bypass line1.3 turns on the principle of communicating tubes in the course of the creeping start to the shutdown or calibration levels in thedegassing 2 with open shut-offvalves 11 and12 also to this shutdown level and the under these conditions in the bypass line1.3 Ultimately available filling quantity is taken into account mathematically in the quantity delimitation. -
• Bypass-Leitung
1.3 war am Anfang vollständig befüllt: Die vorstehend beschriebene rechnerische Berücksichtigung der beim Abschaltniveau vorliegenden Füllmenge lässt sich sinngemäß auch bei einer zu Beginn der Überführung vollständig befüllten Bypass-Leitung1.3 anwenden.• Bypass line1.3 was completely filled at the beginning: The computational consideration of the filling level present at the shutdown level described above can be analogously also in the case of a bypass line which is completely filled at the beginning of the transfer1.3 apply.
Pumpensystem (Fig. 3) Pump system (Fig. 3)
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Pumpensystems
An den Kopfraum
Von der Messleitung
Pumpensystem (Fig. 3) – Überführungsvorgang (Annahmevorgang)Pump system (Fig. 3) - transfer process (acceptance process)
Das Pumpensystem
Dieser Überdruck wird durch die zweite Fördereinrichtung
Der nicht mit Milch erfüllte, unter Überdruck stehende Kopfraum
Zur Erläuterung des Überführungsvorganges beim Pumpensystem
Pumpensystem (Fig. 3) – Überführung mit LufterkennungPump system (Fig. 3) - Transfer with air detection
Auch die vorstehenden Ausführungen zum Vakuumsystem
Pumpensystem (Fig. 3) – Ende eines ÜberführungsvorgangesPump system (Fig. 3) - End of a transfer process
Die vorstehenden Ausführungen zum Vakuumsystem
Aus dem oben Genannten wird verständlich, dass verschiedene Modifikationen und Varianten realisiert werden können, ohne vom Geist und dem neuen Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dies ist so zu verstehen, dass keine Beschränkung auf die beschriebene Ausführungsformen beabsichtigt ist, welche hier dargestellt und beschrieben oder nur beschrieben worden sind. Die Offenbarung soll alle solchen Modifikationen umfassen, die sich innerhalb des von den Ansprüchen beanspruchten Schutzumfangs befinden. From the above, it will be understood that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and the novel concept of the present invention. It should be understood that it is not intended to be limited to the embodiments described which have been shown and described or merely described. The disclosure is intended to cover all such modifications as are within the scope of the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- MessleitungMeasurement line
- 1.11.1
- Zulaufleitung (zur Entgasungsanordnung)Inlet line (for degassing arrangement)
- 1.21.2
- Ablaufleitung (von der Entgasungsanordnung)Drain line (from the degassing arrangement)
- 1.31.3
- Bypass-LeitungBypass line
- 1.41.4
- Verzweigungsstellebranching point
- 1.51.5
- Vereinigungsstelleassociation office
- 1.61.6
- Füllleitungfilling line
- 22
- Entgasungsanordnungdegassing
- 2a2a
- Entgasungsbehälter (Speicherbehälter)Degassing tank (storage tank)
- 2b2 B
- Kopfraumheadspace
- 2c2c
- Füllstand-ErfassungseinrichtungLevel detecting means
- 2d2d
- Bodenbereichfloor area
- 2.12.1
- erste Druck-Steuereinrichtung (Vakuumsystem)first pressure control device (vacuum system)
- 2e2e
- UnterdruckquelleVacuum source
- 2f2f
- Entgasungsventildegassing
- 2g2g
- Begasungsventilgasification valve
- 2.22.2
- zweite Drucksteuereinrichtung (Pumpensystem)second pressure control device (pump system)
- 2h2h
- Ent- und BegasungsventilDegassing and aeration valve
- 33
- Gasblasen-ErfassungseinrichtungGas bubble detection means
- 3.13.1
- Gasblasen-Meldeeinrichtung (qualitative Erfassung)Gas bubble detector (qualitative detection)
- 3.23.2
- erste Gasanteil-Messeinrichtung (quantitative Erfassung)first gas proportion measuring device (quantitative detection)
- 44
- Durchfluss-MesseinrichtungFlow measurement device
- 55
- zweite Gasanteil-Messeinrichtung (quantitative Erfassung)second gas proportion measuring device (quantitative detection)
- 6.16.1
- erste Druck-Messeinrichtungfirst pressure measuring device
- 6.26.2
- zweite Druck-Messeinrichtungsecond pressure measuring device
- 77
- erste Drosseleinrichtungfirst throttle device
- 8.18.1
- erste Fördereinrichtungfirst conveyor
- 8.28.2
- zweite Fördereinrichtungsecond conveyor
- 8a8a
- Antriebseinrichtungdriving means
- 8b8b
- Drehzahl-RegeleinrichtungSpeed control device
- 99
- Steuereinrichtungcontrol device
- 1010
- zweite Drosseleinrichtungsecond throttle device
- 1111
- erstes Absperrventilfirst shut-off valve
- 1212
- zweites Absperrventilsecond shut-off valve
- 1313
- dritte Drosseleinrichtungthird throttle device
- 1414
- drittes Absperrventilthird shut-off valve
- 1515
- Temperatur-MesseinrichtungTemperature-measuring device
- 1616
- Rückschlagventilcheck valve
- aa
- Austrittexit
- ee
- Eintrittentry
- nn
- Drehzahl der FördereinrichtungSpeed of the conveyor
- p1 p 1
-
erster Druck in der Messleitung
1 im Bereich der Durchfluss-Messeinrichtung4 first pressure in themeasuring line 1 in the area of theflow measuring device 4 - p2 p 2
-
zweiter Druck in der Messleitung
1 im Bereich der Gasblasen-Erfassungseinrichtung3 second pressure in themeasuring line 1 in the area of the gasbubble detection device 3 - ϑθ
-
Temperatur der Flüssigkeit im Bereich der Durchfluss-Messeinrichtung
4 Temperature of the liquid in the area of theflow measuring device 4 - AA
- Auslauföffnungoutlet opening
- BB
- BereitstellungsbehälterDeployment container
- Ee
- Zulauföffnunginlet opening
- LL
- Sauglanzelance
- SS
- Schlauchleitunghose
- TT
- Sammeltankcollection tank
- II
- Vakuumsystemvacuum system
- IIII
- Pumpensystempump system
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Owner name: SCHWARTE GROUP GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ARBAPROCESSING GMBH, 48282 EMSDETTEN, DE |
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Representative=s name: ALPMANN FROEHLICH RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MB, DE |
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